GCr15鋼(gāng)是應用最廣泛的高碳鉻滾動軸承鋼、低合金冷作模具鋼(gāng),是一種綜合性能最佳的水、油(yóu)淬火通用的冷作模具鋼。導柱導套用球化退(tuì)火軸承鋼合金含(hán)量較少,經過淬火加回火後具有高而均勻的硬度、良(liáng)好的耐磨性、高的接觸疲(pí)勞性能。該鋼冷加工塑性中等,可加(jiā)工性一(yī)般,塑性和韌性尚(shàng)好,焊(hàn)接性差,對形成(chéng)白點敏感性大。
用於製作承受負載羅大的小(xiǎo)截麵調質件和應力較小的大(dà)型(xíng)正(zhèng)火零件,以及對心部強度要求不高的表麵淬火零件。水淬時有形(xíng)甩(shuǎi)裂紋的傾向,形狀(zhuàng)複雜的零(líng)件應在熱水或油中淬火,焊接性差。
該鋼油(yóu)淬尺寸30~35mm。軸承用鋼一般不建議進行鍛造。回火脆性溫度為200~250℃。
供貨狀態(tài)
退火態,硬度≤197HRW。
化學成分
C0.95%~1.05%、Si0.15%~0.35%、Mn0.25%~0.45%、Cr1.4%~1.65%、Cu≤0.20%、S≤0.020%。
參(cān)考對應牌號
中國GB標準牌(pái)號GCr15、美國ASTM標準牌號E52100、日本JIS標準牌號SUJ2、瑞典標準牌號SKF3、德國DIN標準牌號100Cr6。
臨界點(diǎn)溫度(近似(sì)值)
Ac1=745℃、Ar1=700℃。
普通退火規範
退火(huǒ)溫度790~810℃,爐冷至650℃,出爐空冷,硬度170~207HBW。
正火規範
正火溫(wēn)度900~920℃,保溫時(shí)間:鹽浴爐(lú)25~30s/mm,空氣爐70~90s/mm,空冷,硬度270~390HBW。
球化退火規範
退(tuì)火溫度780~800℃,保溫2~4h,再以30℃/h的冷速爐冷到500~600℃,出爐空冷。等溫溫度700~720℃,等溫4~6h,爐(lú)冷到(dào)500~600℃,出爐空冷,硬度179~207HBW。
等溫(wēn)退火(huǒ)
退火溫度790~810℃,保溫2~4h,等(děng)溫溫(wēn)度710~720℃,空冷,硬度207~229HBW。
高溫回火
回火溫度650~700℃,空冷,硬度229~285HBW。
返修(xiū)及翻(fān)新模具退火規範
退(tuì)火溫度650~700℃,保溫1~3h,空冷。
普通淬火、回火規範
淬火溫度830~860℃,油冷,硬度62~66HRC,回火溫(wēn)度150~180℃,硬度61~66HRC。
高溫(wēn)淬火回火規範
淬火溫度900~920℃,油冷(lěng),回火溫度180℃,油浴冷卻(què)。
雙介質淬火規範
(860±10)℃×1.5~2h加熱(rè),先(xiān)預冷40~60s,夏季取上限,冬(dōng)季取下限,在模具棱角處(chù)冷到650~700℃時迅速淬入W (MaCl)為7%水(shuǐ)溶液(yè)中。水冷時間按0.5~0.67s/mm計算。出水後(hòu)再空冷15s左右,然後,然後淬火入20號機油冷至160℃出油,(200±10℃)×3~3.5h回火(huǒ)。模具硬度≥55HRC。
球化退火+淬火+二次回火規範(fàn)
該工藝(yì)就(jiù)是(shì)在原工藝的基(jī)礎上再增加二次回火,二(èr)次回火(huǒ)後,硬度一定要控製在58~60HRC。
該工(gōng)藝用於小型軸(zhóu)承滾子冷衝模具,使用壽命可達上千件,大大(dà)降低了成本,經濟效(xiào)益顯著提高(gāo)。
堿液(yè)分級淬火、低(dī)高(gāo)溫回火
550~600℃預(yù)熱10~15min,840~860℃加熱(加熱係數(shù)按30s/mm計),160~190℃×2~3min堿浴分級淬火,150~160℃×2h回火,300~350℃×1h回(huí)火。衝模使用壽命提(tí)高(gāo)10倍。
高溫固溶和循環加熱(rè)淬火雙(shuāng)細化工(gōng)藝(yì)規範根據冷衝模需要,采用鹽浴進行高溫固溶和循環加熱淬火雙細化工藝,在不降低強度和耐磨性的情況下,提高模具(jù)韌性。
碳氮(dàn)共滲規範
加熱溫(wēn)度820~830℃,共滲(shèn)時(shí)間1.5~3h。油冷(lěng),深冷處理溫度-70~-60℃。回火溫度150~160℃,空冷,硬度67HRC。
稀土釩硼共(gòng)滲+淬火工藝
950℃×4h稀土釩硼共滲,爐冷至845℃(按1min/mm加(jiā)熱保溫),預冷至800~820℃後(hòu)淬油,160℃×1.5h×2次回火。
鹽浴滲釩工藝
鹽浴主要成分:V2O5和Al粉(fěn)。950℃×3h滲釩淬火+180℃×2h回火,滲層深度由表至裏依次是白亮層(厚度14μΜ)、過渡層。表麵硬度為3150~3690HV0.1(滲硼(péng)層硬度(dù)僅為1200~1510HV0.1)。
激光熱處理(lǐ)規範
采用500WCO2激光(guāng)器淬火,功(gōng)率密度0.3×104W/cm2,離焦量3mm,掃描速度50mm/s,激光處理前工件經磷酸鹽(yán)磷化處理。
典(diǎn)型應用舉例
該鋼用於衝裁(cái)模,要求(qiú)高耐磨的凸、凹模,製作凸模時要求硬度60~62HRC,製作凹模時要求硬度62~64HRC。
用於開口模整體模塊:輕載荷、較大尺寸,表麵硬度>62HRC,心部硬(yìng)度<55HRC。
用於嵌鑲模(mó)塊套:重載荷、形狀複雜的大中型模具,批量生產鋼(gāng)球、滾子的冷鐓模。
導柱導套用鋼。
經高溫固溶和循環洄加熱淬火雙細化工(gōng)藝處理的GCr15冷衝頭使用壽命從原常規熱處理工藝的2000件提高到(dào)14000件。
GCr15鋼采用高溫淬火工藝,用(yòng)於粉末冶(yě)金壓模,使用壽(shòu)命由原來的3500~5000件提高到14000件。
用於GCr15鋼擠切模,經稀土釩硼共滲、淬火工藝處理後,模(mó)具使用壽命提高3~7倍。
GCr15鋼耐(nài)火磚(zhuān)模具經(jīng)雙介質淬火工(gōng)藝處理後,模具(jù)使(shǐ)用壽命大幅提高。
GCr15鋼冷衝(chōng)模經(jīng)激光處理後,使用壽命由原來普通處理的800~1000件提高11200~16000件。
GCr15鋼無(wú)縫鋼管冷拔模具經滲釩處理後,抗咬合性(xìng)和耐磨性顯著提高,連續拉拔管由原來的100m增加(jiā)至400m。
可用於淬(cuì)硬(yìng)型塑料模具鋼。
用於熱固性塑料成(chéng)型模,要求高耐磨、高強度(dù)的模具。
用(yòng)於模(mó)具導柱、導套。
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